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,
,附录K? 渡?槽设计计算
】
—
K.1 渡【槽,水力设计计算
!
?
,。
K.1.1— :槽身过流能》力应按下列公—式计算
】
: : 1 槽身长度大!于或等于渡槽进口渐!。变,段前上游渠》道正常水深》的1:。5,倍时:应按明渠《均匀流公式(—K.1.1》-1)计算》
,
?
—
式【中Q渡槽的过水流量!(m3/《s);?。
【 , , , A、R!槽,身过水?。断面面积(m2)和!水力半?。径(m)《;
—
?。 i!一一槽底比降;
】
】 — n槽身过水—断面的壁面》糙率钢筋混凝土槽身!可取n=《0.013~—0.015》;砌石槽《身可取n≥》0.017
】
2】 槽身长度小于渡!槽进口渐变段前渠道!正常水深的15倍】时应按淹没宽顶堰流!公式计算
!
, 1)槽!身为矩形断面时应按!式(K?.1.1-》2,)~式(K.—1,.1:-,4)计算
—
,
! 式中H【o渡:槽进口水头(m【);
】 , 】 ν1渡槽进—口渐变段《前渠道断面平均流】速(m/s)—;
》
— 》 B矩形槽身—底宽(m《),。;
《
:
《 — ,h,'渡槽进口渐变段前!渠道断面平》均水:深(m);》
! 《 m流量—系数渡?。槽进口?较平顺时取》m=0.35~【0.38;》进,口,不平顺可取m=【0.32~0.34!;
:
》 ? ? 《ε侧向收缩系数【。可取ε=《0.:。80:~0.92;
【
?
【 ? bo槽身—净,宽(m);
】
? 】 b?s渡槽进口前渠【道水宽与渠底宽度的!平均:值(:m);
《
?。
】 σs淹没】。系数按表M.0.3!-1采用
—
:
: , 2)槽】身为U形或梯形【断面时应《按下列公式计算
】
:。
【
《 式?中ψ流速系数—可取ψ=0.8【9~0.95— ,;,
《
? 】 Z0计入行近流速!水头在内的渡—槽上、下游》水位差(m》),。。;
?。
》 ? Z1渡!槽上、?。。下游水位差》(,m)初步估算时可】取Z1?=0.?10~0《.15m;》
?
! g》力加速度(m/s】2)
—
K.1.2【 渡槽总水头【损失(图K.1.】2)应按下列公【式计算
《
—
,
— 1 对—于1级~3级—渡槽总水头》损失采用能量—法计算
【
? 《 1:)进口段《水面降?落值应按《。公式(K.》1.2-1)—。。计算
?。
!
? ?式中J?1-2进口》。段的平?均水力?坡降;?
— , 】 L1进口段长度】(m:),;
?
?
】 Σζ》1,进口段(含节—制闸)局部水头损失!。系数之?和即进口渐变段水】头损失系数与—门,槽水头损失系数【之,。和;
—
【 《 v1进《口渐变段上游渠【道断面平均流速(】m/s?);
?。
》 ? ?。 v槽身【。断面平均流速—(m/s《),
】 , 当:槽身:采用双槽《或,多槽方案《时中间设有隔墙进口!渐变:。段共用由《隔墙侧收缩引起的水!面降落△h(m)可!按下式进行》计算:
:。
?
?
《 式》中k隔?。。墙头部形状系数【。对半圆形可取0【.9:;
! : : : , ω槽内流速水头与!水深之比;
】
! a隔墙【总厚度?与槽宽?之比:。;
】 》 ? v槽内流速(m/!s,)
—
进口渐】变,段水面总降落值【为
—
—
:。 2—)槽身段水》面,降落:值在长槽《情况下槽《身段水流《为,均匀流根据槽身长度!L和槽底比降i可求!得该段水面降落【值,为
】
! 3)出口—渐变:段水面回《升值渡槽出口—。。水流经过《渐变段时槽身末【端的水流动能一部】分消耗于摩阻、【。断面扩大及其—他原因?引起的沿程水头损失!。和局:部水头损失一—部分恢复为》。位,能而产?生水面?回升出口渐变段水】面回升值可》按下式计算
!
! 式中J3-】4出口渐变段的平】均水力坡降;
】
》 》 L2出口】渐变段?长度(m);
【
:
】 : Σζ2出口渐!变段(含检修—闸,)局部水头损—失系数之和即出口】渐变段水头损—失系数?与,门槽水头损失系【。数之和;
》
,
【 ? :。 v2出口渐【变段末端下游—渠道:断面平均《流速(m/s)
!
【。 , 4)渡》槽总水头损失(即】通过:渡槽:的总:水面降?落)应按下式—计算
—
:
! 式中△Z渡—槽总水头损失(m】)应等于或略小于】渠系规划《中允许的《水头损失值
【
《 《当槽:身为短槽时(L≤1!5h1?)槽中水流为非【。均匀:流对:求得的槽宽与水【深应按非均匀—流,进行水面线复核若复!核所得的《进、出?口水:位差超过了规—。。。划给定?的,允许值应调整槽身】断面尺?寸重新计《算
】 2 对于】4级、5级渡槽总】水头损失的计算【公式中?槽身:段水:面,降落值Z《2仍用公式(K.1!.2-3《)计算进、》出,口段可按下列公式】计算
】 进口段水】。面降落值 !
》
【 出口段水》面回升值 —
】
式—中ξ1?、ξ:2分别为渡槽进口】渐变段、《出口渐变《段局部?水头损?失系数可根》据渐变段形式由表】K.1.《2查得
》
】
:
《
渡槽总!水面降落《应按下?式计算
!
《
K.《1.3 水面衔】接应按下列公式【计算
》
,
,
, : , 1: 渡槽进、—出口槽身底部高程及!出,。口处:下游渠?。道底部高《程按式(K.1【.3-1)~式【(,K.1.3》-3)计算
】
【2 渡槽进—口槽身?。底部高程▽1—应按下式计》算
!。
?
》式,中▽3?渡槽进口渐变段【前上游渠底高—程(m);
【
— ? :。 , h?1,、h渡槽通》过设计?流量时相应的上【游渠道水深及槽内水!深,(m)
】。
3— , 渡槽?出口槽身底部高程】S应按下式计算
!
!
4 】渡槽出口渐变段末】。端下游渠《底高程▽4应—按,下,式计:算
?
!
式中【h2渡槽《通过设计流量—时相应?的下游渠道水深【(m)
《
《。
K.1《.4 弯》道处凹岸与》。凸岸间的槽身内横向!最大水?面差△h可按—下式计算《。。
【
?
式中】a1弯道《上游槽身直段水【流的动能修正—系数可取a1=1】.0;
【
: 】 v?弯道上游槽身直段过!水,断面的平均流速(】m,/s);《
! 《 r弯》道的弯曲半》径(:m,);
【
? 《 《A弯道上《游槽身直段过水【断面面积(m2);!
— 【 : ,h,弯道上游槽》身直段槽内水深(m!),;
?
【 g重!力加速度《。(m:/s2)
—
—K.2 《 拱圈横《向稳定性验算
【
K.!2.1 》宽跨比小《于1:/20的板拱或采】用单肋合拢》时的拱肋可按下【列公式验算拱—圈(肋)的横—向稳定
》
!
? :。式中KH横向稳定】安全系数可》。采,用4~5;
】
! ? ,N'L?拱圈(肋)丧—失横向稳定时的【临界轴向压力—。(k:N);
】
, —。 H'L临界!推力(kN);【
】 《 : Iy一》拱圈(肋《)截面对其》自身竖?直轴的惯性矩(m4!);
?
— ? ? f、L—一一拱圈《(,肋)的计算矢—高和计算跨度—(m);
》
》 《 ? E拱圈(【肋):材料的弹性模量【(kN/《m,2);
《
》 【 K'》L临界荷载系数可】按表K.2.1确定!;
《
》 , 《 : Nm、《ψm意义与式—(5:.5.8-》1)~(《5.5.8-5【)相同
—
:
《。
K.2—.,2 : 具有横《向,联系构件《的肋拱或《无支架?。施工:时采用双《肋,合拢:的,拱肋在验算横向稳】定,时可将拱展开成一】个与拱轴等长的【平面桁架《按组合压杆进行计算!。组合:杆的长度等于拱【轴线长?度,Sa拱圈(肋)的】横向:稳定验算公式与公】式(K.2.1-1!)相同但式中临界轴!向压力N'》L为
》。
,
】 《式中I'《。y两拱肋截面对【其公共竖《直轴的惯性矩(m4!);:。
:
】 : 《E,a拱肋材料的弹【性模:量(kN/m2);!
! L】'组合压《杆计算长度(m);!
?
? 】 :Sa拱?轴,线长度(m》);
《
,
【 a'系!数,。无铰拱?为0.?5双铰拱为1—.0;
】。。
! a'b'分别】为,横系梁(或》夹木)中距》和两拱肋中距(m)!;
?
,
,
—。 》 Ia、Ib—分别为一个》拱肋:和一根横《。系梁(或夹木—)对自身竖直轴【的惯性矩《(m:4);?
【 !Eb横系《梁(或夹木)材料】的,弹性模量《(kN/m2)
】
,